N-Glycosylation of mollusk hemocyanins contributes to their structural stability and immunomodulatory properties in mammals.
Lapa
Báez, M, Becker, M. I., Jiménez, J. M, Manubens, A, Rivera, M, Salazar, M. L, Villar, J
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925820302714
Las hemocianinas se utilizan ampliamente como vehículos, adyuvantes e inmunoestimulantes no específicos en el cáncer porque promueven la inmunidad Th1 en los mamíferos. Las hemocianinas también interactúan con receptores inmunes innatos que reconocen glicanos en las células presentadoras de antígenos, como los receptores inmunes de lectina tipo C, el receptor de manosa (MR), la lectina de galactosa de macrófagos (MGL) y los receptores tipo Toll (TLR), estimulando procesos proinflamatorios. secreción de citocinas. Sin embargo, el papel de los oligosacáridos unidos a N en las propiedades estructurales e inmunológicas de la hemocianina no está claro. Las hemocianinas de moluscos, como Concholepas concholepas (CCH), Fissurella latimarginata (FLH) y Megathura crenulata (KLH), son glicoproteínas oligoméricas con estructuras cuaternarias dodecaméricas complejas y patrones de glicosilación heterogéneos, que consisten principalmente en N-glicanos ricos en manosa. Aquí, informamos que la N-desglicosilación catalizada por enzimas de CCH, FLH y KLH altera su estructura cuaternaria y altera sus efectos inmunogénicos. Los análisis bioquímicos revelaron que la desglicosilación no cambia la estructura secundaria de la hemocianina pero altera su mecanismo de replegamiento y su estructura dodecamérica. Los análisis inmunoquímicos indicaron una disminución de la unión de las hemocianinas N-desglicosiladas a los receptores MR y MGL y TLR4 y una endocitosis reducida concomitante con una producción alterada del factor de necrosis tumoral α y de las interleucinas 6 y 12 (IL-6 e IL-12p40, respectivamente) en macrófagos. . Al evaluar la función de las hemocianinas N-desglicosiladas en la respuesta inmune humoral y sus efectos antitumorales no específicos en el modelo de melanoma B16F10, encontramos que, en comparación con las hemocianinas nativas, las hemocianinas N-desglicosiladas provocaron títulos de anticuerpos reducidos, así como efectos antitumorales parcialmente disminuidos y portadores alterados. actividades. En conclusión, el contenido de glucanos de las hemocianinas es, entre otras características estructurales, fundamental para sus actividades inmunológicas y debe considerarse en aplicaciones biomédicas.
Hemocyanins are widely used as carriers, adjuvants, and nonspecific immunostimulants in cancer because they promote Th1 immunity in mammals. Hemocyanins also interact with glycan-recognizing innate immune receptors on antigen-presenting cells, such as the C-type lectin immune receptors mannose receptor (MR), macrophage galactose lectin (MGL), and the Toll-like receptors (TLRs), stimulating proinflammatory cytokine secretion. However, the role of N-linked oligosaccharides on the structural and immunological properties of hemocyanin is unclear. Mollusk hemocyanins, such as Concholepas concholepas (CCH), Fissurella latimarginata (FLH), and Megathura crenulata (KLH), are oligomeric glycoproteins with complex dodecameric quaternary structures and heterogeneous glycosylation patterns, primarily consisting of mannose-rich N-glycans. Here, we report that enzyme-catalyzed N-deglycosylation of CCH, FLH, and KLH disrupts their quaternary structure and impairs their immunogenic effects. Biochemical analyses revealed that the deglycosylation does not change hemocyanin secondary structure but alters their refolding mechanism and dodecameric structure. Immunochemical analyses indicated decreased binding of N-deglycosylated hemocyanins to the MR and MGL receptors and TLR4 and reduced endocytosis concomitant with an impaired production of tumor necrosis factor α, and interleukins 6 and 12 (IL-6 and IL-12p40, respectively) in macrophages. Evaluating the function of N-deglycosylated hemocyanins in the humoral immune response and their nonspecific antitumor effects in the B16F10 melanoma model, we found that compared with native hemocyanins N-deglycosylated hemocyanins elicited reduced antibody titers, as well as partially diminished antitumor effects and altered carrier activities. In conclusion, the glycan content of hemocyanins is, among other structural characteristics, critically required for their immunological activities and should be considered in biomedical applications.
